14/06/2018
BCAAs - essentiell für den Muskelaufbau
BCAAs, hierzulande auch unter dem Begriff "verzweigtkettige Aminosäuren" bekannt, sind eine Klasse für sich, die sich durch zahlreiche Eigenschaften von anderen proteinogenen Aminosäuren abhebt. Sie gehören zur Gruppe der acht essentiellen Aminosäuren, die vom Körper im Gegensatz zu anderen Vertretern dieser Nährstoffgruppe nicht aus Pyruvat synthetisiert werden können. Wir sind also darauf angewiesen, diese Aminosäuren über die Nahrung zuzuführen - tun wir dies nicht, sind wir auf kurz oder lang dem Untergang geweiht. Jetzt sind essentielle Aminosäuren zum Glück keine Rarität in unserem Speiseplan - jedes unserer Nahrungsproteine (bis auf Gelatine) enthält alle acht essentiellen Aminosäuren - die einen in höheren Mengen (solche mit höherer biologischer Wertigkeit wie Molkeneiweiß, Fleischeiweiß, Ei-Albumin etc.), die anderen in geringeren Mengen (hauptsächlich pflanzliche Proteine). Panik schieben, dass man nicht ausreichend mit essentiellen Aminosäuren versorgt sei, sollte man vor allem in den westlichen Hemisphären bzw. bei ausreichender Proteinversorgung nicht.
Wieso man im Zweifelsfall dennoch u.U. ein Augenmerk auf den BCAA-Gehalt unseres täglich Brot werfen sollte? Ganz einfach: verzweigtkettige Aminosäuren sind die einzigen, die die Proteinsynthese in unserer Muskulatur stimulieren können. Hierfür wurden bereits zahlreiche Studien veröffentlicht, die demonstrieren konnten, dass ein Aminosäurengemisch, welches alle proteinogenen Aminosäuren bis auf BCAAs enthält, im menschlichen Organismus keinerlei Stimulus auf den Neusynthese von Muskelprotein auswirkt. Dies heißt natürlich nicht, dass die enthaltenen Aminosäuren für den Muskelaufbau wertlos sind, sie stimulieren ihn einfach nicht. Verabreicht man nun jedoch ausschließlich BCAAs, ist ein Stimulus nachweisbar. Interessanterweise ist der Effekt bei einem vollständigen Protein mit allen essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren stärker - hier wird aktuell noch geforscht, welche bisher offenbar ungeklärten synergistischen Mechanismen für eine Promotion des Stimulus verantwortlich sind. Für die Theorie bedeutet dies jedoch, dass zum Zwecke des Muskelaufbaus (wenn man jetzt nur die Seite der Muskelproteinsynthese betrachtet) ein vollständiges Eiweiß wie beispielsweise das Whey Protein effektiver wirkt, nicht jedoch so effizient wie die drei verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin alleine.
Das 1x1 des BCAA-Stoffwechsels
Um zu verstehen, wie BCAAs wirken, sollte man die Grundlagen des BCAA-Stoffwechsels beherrschen. Eine der herausragenden Eigenschaften von verzweigtkettigen Aminosäuren ist die Umgehung des sogenannten "First Pass"-Effekts: Während die anderen Aminosäuren, die wir über die Nahrung zu uns nehmen, erst mal zur Leber transportiert und dort u.U. bereits verstoffwechselt werden (First Pass Effekt - zuerst in die Leber, dann ins Blut), gelangen BCAAs sofort zu den Zielorganen.
Dies hat zwei Gründe:
• BCAAs sind für den Aufbau und die Aufrechterhaltung von Körpergewebe zu wichtig, um sie in der Leber zu verstoffwechseln. Die Zielorgane, wie zum Beispiel unsere Muskulatur, entscheiden quasi selbst, wie sie mit einer möglichen Unter- oder Überversorgung dieser Aminosäuren umgehen.
• wie bereits erwähnt wirken BCAAs stimulierend auf die Muskelproteinsynthese. Es sollte daher sicher gestellt werden, dass diese Aminosäuren ihren Wirkungsort ungehindert erreichen und ihre Arbeit machen können.
Wird die verfügbare Menge an BCAAs in den Zielorgangen nicht benötigt, wird ein enzymatisches System aktiviert, das die Aminosäuren über mehrere Stufen abbaut. Die Reservoires für die beteiligten Enzyme sind dabei enorm - die meisten liegen dabei in inaktiver Form vor und werden nur bei extrem hohen Schwankungen von BCAAs im Blut benötigt. Diese Reserve ist jedoch zwingend erforderlich, da BCAAs in hohen Konzentrationen giftig für das Nervensystem sind. Dies lässt sich eindrucksvoll am Beispiel der Ahornsirupkrankheit demonstriern: Menschen mit dieser genetischen Erkrankung verfügen lediglich über geringe oder keine nennenswerten Mengen der Enzyme. Wird die Krankheit nicht behandelt und durch eine BCAA-arme Diät therapiert, sind schwere geistige Behinderungen die Folge (wem das ein bisschen zu abstrakt ist: So gut wie jeder, der diesen Text liest, wurde unmittelbar nach seiner Geburt im Rahmen des Neugeborenen-Screenings auf diese Krankheit untersucht).
Unser Körper sorgt also dafür, dass sich die Schwankungen der im Blut zirkulierenden BCAAs in Grenzen halten, um nicht gesundheitsschädlich zu wirken. BCAA-Supplemente sind daher NICHT gefährlich und können bedenkenlos konsumiert werden. Anders könnte es jedoch bei reinen Leucin-Produkten aussehen: wie bereits erwähnt wird Leucin wie Isoleucin und Valin durch ein spezielles, mehrstufiges Enzymsystem abgebaut wird. Leucin wird dabei im ersten Schritt zu einem Metaboliten abgebaut, der seinerseits die Aktivität des Enzymsystems stark positiv beeinflusst. Der Knackpunkt: Zwar werden die ungewöhnlich hohen Mengen an Leucin durch den enzymatischen Abbau abgepuffert. Gleichzeitig werden jedoch auch verstärkt Isoleucin und Valin durch das angeregte Enzymsystem abgebaut. Da wir jedoch weder Isoleucin noch Valin zugeführt haben, greift das Enzymsystem unsere eigenen Isoleucin- und Valin-Reserven in der Muskulatur an. Diese Reserven stehen dann nicht mehr für den Muskelaufbau zur Verfügung - facepalm deluxe! Im schlimmsten (theoretischen) Fall reduzieren wir durch reine Leucin-Supplemente also den Aufbau von Muskelprotein.
Es ist daher wichtig, unbedingt auf ein vernünftiges Verhältnis zwischen Leucin, Isoleucin und Valin zu achten.
Das Verhältnis der BCAAs
BCAAs sind in unserer Skelettmuskulatur so stark vertreten wie keine anderen Aminosäuren. Ca. 20% aller in unseren Muskeln gespeicherten bzw. verbauten Aminosäuren sind verzweigtkettigt. Betrachtet man sich dabei das Verhältnis der BCAAs untereinander, fällt auf, dass etwa 50% auf Leucin, 25% aus Isoleucin und 25% auf Valin zurückfallen - ein natürlich vorkommendes Verhältnis von 2:1:1 also. Bedeutet dies nun automatisch, dass ein solches Verhältnis auch für den Muskelaufbau am effektivsten sind? Nicht zwangsläufig. Zwar liegen die BCAAs als Rohstoff zum Aufbau von Muskelgewebe im richtigen Verhältnis vor. Wir haben jedoch bereits gelernt, dass BCAAs den Muskelaufbau stimulieren, und hierfür könnte prinzipiell ein andere Verhältnis von Vorteil sein.
Wirklich interessant ist, dass man herausgefunden hat, dass lediglich Leucin die Muskelproteinsynthese stimuliert (zumindest in einer Muskelzelle im Reagenzglas). Isoleucin hat kaum noch einen Effekt, während Valin komplett wirkungslos bleibt. Kombiniert man jedoch Leucin, Isoleucin und Valin ist der Stimulus größer als bei Leucin alleine - auch hier gibt es (wie beim bereits erwähnten Vergleich zwischen BCAAs und BCAAs + alle anderen proteinogenen Aminosäuren) Synergismen, denen man noch nicht auf die Schliche gekommen ist. Was wir jedoch festhalten können, ist: BCAAs als Ganzes wirken effektiver als jede der verzweigtkettigen Aminosäuren für sich.
Jetzt steht natürlich die große Frage im Raum, welches Verhältnis nun das größten Stimulus auf die Proteinsynthese in der Muskelzelle auslöst. Da Leucin hier offenbar eine Schlüsselfunktion einnimmt, sollte diese Aminosäure nicht unterrepräsentiert sein, jedoch haben wir bereits gelernt, dass ein Überangebot an Leucin durchaus einen gegenteiligen Effekt auf das Muskelwachstum haben kann.
Um es kurz und knackig zu machen: Es gibt de facto keine sonderlich aussagekräftige Studie dazu, welches Verhältnis nun für welche Ziele die bessere ist. BCAAs werden nämlich nicht nur im Bodybuilding zur Steigerung der Muskelproteinsynthese und zur Hemmung des Muskelproteinabbaus verwendet, sondern werden aktuell auch als probates Mittel zur Hemmung des altersbedingten Muskelverlusts und im Rahmen der Immunonutrition erforscht. Die Anwendungsgebiete sind hier ebenso vielfältig wie die erdenklichen Mischverhältnisse und absoluten Mengen. Die Zufuhrempfehlungen der WHO sowie die natürliche Zusammensetzung unserer Muskulatur und die jahrzehntelange Erfahrung im Bodybuilding-Sport zeigen jedoch, dass 2:1:1 der Goldstandard der BCAA-Verhältnisse ist. Andere Kombinationen wie 4:1:1, 8:1:1 oder gar 10:1:1 basieren nicht auf neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen, sondern sind viel mehr als Marketing-Kampagne zu verstehen (getreu dem Motto "je mehr Leucin, desto besser").
Fazit
Die Ausführungen zu den gesundheitlichen Risiken sollten nicht als drohendes Unheil an die Tafel geschrieben werden, wenn man zu viel Leucin zu sich nimmt. Unser Körper reagiert sehr effektiv auf ein extremes Überangebot dieser Aminosäure, und solange der Leucin-Konsum am Ende des Tages nicht regelmäßig total aus dem Ruder gerät, sind Ängste vor schrumpfender Muskelmasse sicherlich unbegründet. Gleichwohl gilt auch hier der berühmtberüchtigte Fall des DAU (der dümmste anzunehmende User): Wer sich täglich reine Leucin-Supplemente oder BCAA-Produkte mit ungewöhnlich hohem Leucin-Anteil in hohen Dosen gibt, tut seinem Körper definitiv nichts Gutes. Ferner ist es weder untersucht noch bestätigt, ob/dass ein Verhältnis größer als 2:1:1 einen weiteren Nutzen für dickere Muskeln bringt.
Prinzipiell lautet bei BCAA-Supplementen daher die Devise: Gutes sollte erhalten bleiben.
